题目

如图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为L＝0.12m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为F＝3×103N，活塞以1400次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。求： （1） 汽油机在此工作状态下，对外做的一次功的大小； （2） 汽油机在此工作状态下，1min内做功的功率； （3） 如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率。（q汽油＝4.6×107J/kg、不计摩擦，结果保留两位有效数字） 答案： 对外做功一次做功大小：W=Fs=3×103N×0.12m=360J；答： 汽油机在此工作状态下，对外做的一次功为360J； 活塞以1400次/分钟作往复运动，汽油机1min对外做功700次；1min做功：W1=700W=700×360J=2.52×105J，汽油机功率：P=W1t=2.52×105J60s=4200W；答：汽油机在此工作状态下，1min内做功的功率为4200W； 汽油燃烧放出热量：Q放=mq=20×10-3kg×4.6×107J/kg=9.2×105J，汽油机把内能转化为机械能的效率：η=W1Q放=2.52×105J9.2×105J×100%≈27%。答： 汽油机把内能转化为机械能的效率为27%。

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